Schwimmendes Wellenkraftwerk: FH Kiel entwickelt Transport- und Installationskonzept

Wie bekommt man ein schwimmendes Wellenkraftwerk an seinen künftigen Wirkungsort? Ein Team der FH Kiel hat einen Plan entwickelt.

Im Gegensatz zu fest installierten Gezeitenkraftwerken braucht es einiges an logistischem und technischem Geschick, was den Transport und die Installation eines schwimmenden Wellenkraftwerks betrifft. Diese Erfahrung jedenfalls macht zurzeit ein Team der FH Kiel.

Vor einem Jahr hatte es den Prototypen eines solchen Kraftwerks getauft. Jetzt geht es um dessen Transport und Inbetriebnahme. Dafür müsste ein Spezialschiff das Wellenkraftwerk aus der Kieler Förde durch den Nord-Ostsee-Kanal bis nach Helgoland bringen, wo es zu Wasser gelassen wird. Von da aus wird es an den Ort seiner Bestimmung in der Nähe von Sylt geschleppt, wo es aufgerichtet, ausbalanciert und verankert werden muss. Damit alles reibungslos abläuft, muss jeder Schritt nun an der FH Kiel sorgfältig geplant sein – unter anderem mit einem maßstabgetreuen Modell, dessen Schleppverhalten in einem Umlauftank erforscht wird.

Test des Wellenkraftwerks unter Realbedingungen in der Nordsee

Das gesamte Transport- und Installationskonzept entwickeln die Kieler gemeinsam mit Projektpartnern aus der maritimen Industrie. Das Ziel: ein umfangreicher Test des Kraftwerks unter Realbedingungen in der Nordsee. Mit rund 140 000 € fördert die Gesellschaft für Energie und Klimaschutz Schleswig-Holstein GmbH (EKSH) die Unternehmung. Ende 2025 soll das Transport- und Installationskonzept für das Wellenkraftwerk „Aurelia WINO“ fertig sein. Fragen, die noch zu klären sind, drehen sich unter anderem um die Route. „Wir favorisieren den Seeweg durch den Nord-Ostsee-Kanal und anschließend an Helgoland vorbei. Zu Beginn wird das Wellenkraftwerk auf dem Schiffsdeck liegen. Ab Helgoland wollen wir einen Schleppvorgang durchführen und messtechnisch begleiten. All das müssen wir mit den Behörden und unseren Kooperationspartnern abstimmen“, erklärt Projektleiter Christian Keindorf.

Schwierige Aufrichtarbeiten mit dem Kran

Den Transport bis 80 km westlich von Sylt, in unmittelbarer Nähe der Offshore-Forschungsplattform FINO3, übernimmt die O.S. Energy GmbH mit ihrem Spezialschiff Fortuna Crane. Vom Basishafen des Prototyps auf dem Gelände der German Naval Yards in Kiel beträgt die Entfernung rund 180 Seemeilen. Schwierigkeiten erwarten die Forschenden vor allem bei der Montage. Die Aufricht- und Hebevorgänge des rund 8,2 t schweren Prototypen mit dem Kran gelten als besondere Herausforderung. „Für unseren Typ eines Wellenkraftwerks gibt es keine Erfahrungen auf hoher See. Wir müssen die Arbeitsanweisungen für jeden Transport- und Installationsvorgang sorgfältig erstellen und Risikoanalysen durchführen“, beschreibt es der Projektleiter.

Um seine Funktionstüchtigkeit auch aus der Ferne zu überprüfen, ist das Wellenkraftwerk mit einer Funkantenne ausgestattet. Diese Antenne ist allerdings auch der Grund, warum der Schwerpunkt des Kraftwerks nicht exakt in dessen Mitte liegt. Die Schieflage und den Tiefgang soll ein Ballast- und Trimmsystem ausgleichen, erklärt Julian Pforth: „Mit der Zeit wird sich mariner Bewuchs am Wellenkraftwerk anheften und es beschweren. Wenn wir die Wasserfüllungen in den Tanks etwas reduzieren, können wir das zusätzliche Gewicht ausgleichen.“ Projektpartner German Naval Yards in Kiel fertigt und montiert das Ballast- und Trimmsystem, die Tillmann Profil GmbH steuert das Material bei – zum Beispiel mit Zink und Magnesium beschichtete Stahlbleche, die als besonders korrosionsbeständig im Meerwasser gelten.

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Um alles bis ins Detail planen zu können, entsteht zurzeit ein maßstabgetreues Modell des Prototyps per 3D-Druck. Dieses wird mit Sensoren ausgestattet und im Umlauftank des Schiffbaulabors geschleppt, wie das Video zeigt. So erhalten Keindorf und Pforth Erkenntnisse über dessen Schleppverhalten.